次級線圈被構造為當放置于合適的電磁場中時，生成電力。盡管所繪示的實施例利用感應技術來無線地將電力傳輸至無線裝置，供電裝置10可以替代地(或額外地)使用其他形式的無線電力傳輸。
[0050]在這個繪示的實施例中，供電裝置10包括通常呈矩形的外殼12。外殼12的尺寸、形狀和構造可以根據(jù)不同應用而改變。在外殼12內安裝了多個電力出端口 16，用以向有線裝置提供電力。電力出端口 16可以是容納傳統(tǒng)USB插頭并根據(jù)可應用的USB標準提供電力的傳統(tǒng)的USB端口。這使得供電裝置10基本上可以向任何能通過傳統(tǒng)USB端口充電的有線裝置提供電力。電力輸出端口 16的數(shù)量和類型可以基于由供電裝置10供電的裝置的數(shù)量和類型，根據(jù)不同的應用而改變。例如，端口的類型可以改變，以使得供電裝置向與USB標準不兼容的裝置供電。在繪示的實施例中，將電力出端口 16設置在外殼的端壁，在與所述端壁相對的端壁中，電源線19進入外殼12。然而，電力出端口可以設置于外殼12周圍的基本任意位置上。
[0051]在繪示的實施例中，無線電力傳輸器14安裝在外殼12中并設置于頂面24之下。這使得無線裝置可以放置在外殼12的頂部以無線地接收電力。盡管在繪示的實施例中，夕卜殼12的頂面24是平面的，可以使頂面成形為與預期的無線裝置的形狀對應。例如，無線裝置D的底面和外殼12的頂面24可以具有相對應的輪廓，以使得無線裝置D配合(nestwith)外殼12的頂面24。如上所述，本實施例的無線電力傳輸器14是初級線圈20。初級線圈20的尺寸、形狀和構造可以根據(jù)不同應用而改變。例如，初級線圈20的直徑、線圈20中的金屬線的圈數(shù)和用于形成線圈20的金屬線的尺寸可以基于特殊應用而改變。如果希望，可以在外殼12中，例如在初級線圈20的中央，放置磁鐵(未示出)，以幫助初級線圈20與無線裝置D中的次級線圈22對齊。磁鐵(未示出)也可以幫助將無線裝置D保持在外殼12上的適當位置。
[0052]圖4針對供電裝置10的備選實施例，在供電裝置10中，一個或多個無線電力傳輸器14可選擇性地連接至電源適配器13。在這個實施例中，提供了多個電力出端口 16，用于向有線裝置提供電力，并且提供了多個無線傳輸器端口 18，用于選擇性地附接可分離的無線電力傳輸器14。與圖3的實施例相同，電力出端口 16可以是容納傳統(tǒng)USB插頭并根據(jù)可應用的USB標準提供電力的傳統(tǒng)USB端口。這使得供電裝置10基本上可以向任何能通過傳統(tǒng)USB端口充電的有線裝置提供電力。盡管這個實施例包括電力出端口 16，在一些實施例中可以去除這些端口，以使得供電裝置10被構造為僅無線地提供電力。無線傳輸器端口 18基本上可以是任何能選擇性地容納可分離的無線電力傳輸器的端口。如所希望的，無線傳輸器端口 18的數(shù)量和類型可以根據(jù)不同應用而改變。
[0053]盡管可分離的無線電力傳輸器的設計和構造可以改變，但參照圖6描述了一種實施例。所繪示的實施例的可分離的傳輸器14通常包括插頭28、連接器部分30和線圈組件32。插頭28基本上可以是適合于選擇性地將可分離的傳輸器電性連接至電源適配器13的任何插頭28。為了防止連接至錯誤的端口，插頭28可以與用于電力出端口 16的插頭不同。在此實施例中，連接器部分30可以包括在插頭28和初級線圈20之間延伸的柔性導線34。柔性導線34使得無線電力傳輸器14可以折疊到電源適配器上，以減小尺寸，例如，在存放期間(見圖5)。柔性導線基本上可以是任何柔性的、可折疊的或其他可調節(jié)的結構，用于將插頭28電性連接至初級線圈20。例如，柔性導線34可以僅僅是一對金屬線或者可以是柔性電路板基底上的一組更復雜的走線。連接器部分30可以用柔性材料包覆成型，柔性材料保護連接器部分30，同時還允許高度的柔性。
[0054]繪示的實施例的線圈組件32通常包括線圈20、磁鐵26以及外膜(overmold) 36。在一個實施例中，線圈20是利茲線的螺旋環(huán)繞的線圈。線圈20的尺寸、形狀和構造可以部分基于要傳輸?shù)碾娏Φ牧?，根?jù)不同的應用而改變。例如，線圈20的直徑、線圈20中的金屬線的圈數(shù)以及用于形成線圈20的金屬線的尺寸可以基于特定的應用而改變。如果希望，線圈組件32可以包括磁鐵26。磁鐵26可以放置于線圈20的中央并可提供一種幫助線圈20與遠程裝置中的次級線圈22對準的方式。磁鐵26也可以幫助將線圈組件32保持在折疊的構造，用于存放(見圖5)。線圈組件32可以出于保護及/或美學原因而進行包覆成型。線圈組件32可以備選地被收容在基本任何適合的外殼中?？梢允雇饽せ蛲鈿?3的輪廓在形狀上與預期的無線裝置相對應。這可以幫助提供初級線圈20和次級線圈22之間準確的對準，并且可以幫助將無線裝置D保持在線圈組件32上合適的位置。
[0055]圖7中顯示了備選可分離無線電力傳輸器14。在這個實施例中，可分離的無線電力傳輸器14基本上與圖6所示的實施例相同，除了它是被屏蔽的。如所示的，屏蔽件38設置于線圈組件32中，位于線圈20之下。屏蔽件38使得放置在傳輸器14的頂部的無線裝置D在接收電力的同時，可以減小電磁干擾及可能由雜散電磁場線產(chǎn)生的其它問題。屏蔽件的尺寸、形狀和構造可以如所希望的根據(jù)不同應用而改變。例如，屏蔽材料、屏蔽材料的直徑以及屏蔽材料的厚度可以改變以提供成本和屏蔽性能之間所希望的平衡。
[0056]在圖6和圖7中所示的實施例中，供電電路(未示出)包括在外殼12中。備選地，供電電路的部分可以結合至可分離的無線電力傳輸器14。例如，如果希望，直流/直流(DC/DC)整流器、微控制器、驅動器或開關電路可以集成至可分離的無線電力傳輸器14中，而不是在電源適配器13的外殼12中。在一個實施例中，無線傳輸器端口可以自AC/DC整流器向無線電力傳輸器14提供高的直流干線輸出，且無線電力傳輸器可以包括DC/DC轉換器、微控制器(帶有集成的或分開的驅動器)以及開關電路。由于每個都可以用適當?shù)碾娐方M件來設計，而不是依賴于多通道組件，因此，這個方式可以在自可分離的無線電力傳輸器14獲得的供電特征方面提供更多的變化。
[0057]圖8顯示了供電裝置10的另一備選實施例。在這個實施例中，供電裝置10通常包括集成的無線電力傳輸器14，用于選擇性地附接無線電力傳輸器14的多個無線傳輸器端口 18，以及用于向有線裝置供電的多個電力出端口 16。集成的無線電力傳輸器14使至少一個無線裝置在不需要附接可分離無線電力傳輸器的情況下，接收電力。然而，如果希望無線地為一個以上的無線裝置充電，可以如所希望地，將額外的可分離的無線電力傳輸器連接至電源適配器13。在這個實施例中，供電裝置10可以包括多個不同的電力出端口 16。不同的電力出端口 16可以提供不同的電量，以使得供電裝置可以用至更廣范圍的有線裝置。為了促進有線裝置的正確附接，不同的電力出端口 16可以具有用于不同電量的不同插頭構造。例如，在所繪示的實施例中，電力出端口 16可以包括兩個傳統(tǒng)的USB端口 40、一個圓形端口 42以及一個梯形端口 44。
[0058]圖9顯示了圖8的供電裝置10，其帶有被構造成用于更大的無線裝置(例如膝上型電腦L)的備選可分離的無線電力傳輸器14。在這個實施例中，可分離無線電力傳輸器14基本上與圖6的可分離無線電力傳輸器14相同，除了它包括更長的連接器部分30以及收容線圈組件32的更大的支撐面31。這個實施例的支撐面31被構造為向在較小的支撐上可能會搖晃的裝置提供一個寬的支撐。在這個實施例中，線圈20(連同任何所希望的磁鐵或屏蔽件)設置在相對薄、矩形的支撐面31內。支撐面31可以包覆成型至線圈上，或線圈20可以被插入到預制的支撐面中的腔室內。盡管圖9顯示了位于支撐的中央的單個初級線圈20，初級線圈20的數(shù)量和位置可以根據(jù)不同的應用而改變。
[0059]圖10是適于向圖3的供電裝置提供電力的電路的圖解表示。供電裝置10包括交流/直流(AC/DC)整流器60，用于將從交流電源接收到的交流電轉換為直流電。供電裝置10也包括雙通道DC/DC降壓轉換器62，用于將AC/DC整流器60的直流輸出轉換至所希望的電平。雙通道轉換器62包括兩個不同的輸出-一個用于電力輸出端口 16，以及一個用于無線電力傳輸器14。在需要額外的直流電力電平的應用中，DC/DC降壓轉換器可以包括多通道DC/DC降壓轉換器或多個降壓轉換器。供電裝置10也包括微控制器64和開關電路66。微控制器64被編程為控制開關電路66，以生成用于線圈20的合適的交流電。在本實施例中，微控制器64也控制雙通道轉換器62的操作。例如，微控制器64可以向雙通道轉換器62發(fā)送控制信號，規(guī)定向開關電路66提供的直流電的電平。微控制器64可以基于自無線裝置接收的信號來確定合適的直流電電平。通過反射阻抗或者通過分開的通信系統(tǒng)，例如分開的電感耦合、紅外通信、WiFi通信、藍牙通信或其他通信體系，這些信號可以自無線裝置傳送至供電裝置10。微控制器64基本上可以采用各種各樣的感應供電控制算法中的任何一種。在一些實施例中，微控制器64可以基于來自可攜式裝置D的反饋，改變應用至線圈20的電力的一個或多個特征。例如，微控制器64可以調整諧振電路(例如線圈和電容器的組合)的諧振頻率、開關電路66的操作頻率、應用至線圈20的干線電壓、或者應用至線圈20的電力的工作周期，以影響感應地傳送至可攜式裝置D的電力的效率或量。已知多種用于控制感應供電裝置的操作的技術和設備。例如，微控制器可以被編程為根據(jù)多種控制算法之一操作，所述控制算法揭露于Kuennen等人的美國專利6，825，620，其名稱為 “Inductively Coupled Ballast Circuit” ( “ 電感親合鎮(zhèn)流器電路”)，公布于 2004 年11月30日；Baarman的美國專利7，212，414的適應性感應供電裝置，其名稱為“AdaptiveInductive Power Supply” (適應性感應供電裝置)，公布于2007年5月I日；Baarman的美國序列號10/689，148的帶通信的感應供電裝置，其名稱為“Adaptive Inductive PowerSupply with Communicat1n” (帶通信的適應性感應供電裝置)，申請于2003年10月20日；Baarman的美國序列號11/855,710的無線地為鋰離子電池充電的感應供電裝置，名稱為“System and Method for Charging a Battery”(用于為電池充電的系統(tǒng)和方法)，申請于2007年9月14日；Baarman等人的美國序列號為11/965，085的帶有裝置識別的感應供電裝置，名稱為“ Inductive Power Supply with Device Identif icat1n”(帶有裝置識別的感應供電裝置)，申請于2007年12月27日；或者Baarman的美國序列號61/019，411的帶有工作周期控制的感應供電裝置，其名稱為“Inductive Power Supply with Duty CycleControl” (帶有工作周期控制的感應供電裝置)，申請于2008年I月7日——這些都整體通過引用結合于此。
[0060]盡管示意圖僅顯示了單個電力出端口 16，但是電力出端口 16的數(shù)量可以增加到所需的數(shù)量。例如，為了實現(xiàn)圖3的供電裝置10，供電裝置10可以包括四個電力輸出端口16。
[0061]為了揭露的目的，圖10也顯示了靠近電源適配器13放置的無線電子裝置D。無線電子裝置D通常包括無線電力接收器80、AC/DC整流器70、微控制器74、電池76以及負載78。這個實施例的無線電力接收器80可以是次級線圈22。次級線圈22被構造成自供電裝置10中的初級線圈20感應地接收電力。在繪示的實施例中，次級線圈20是金屬線的階梯繞組、螺旋卷繞線圈。次級線圈22的尺寸、形狀和構造可以選擇為對應于初級線圈20的特征。盡管此實施例的無線電力接收器80是線圈，但是無線裝置可以包括其他形式的無線電力接收器。次級線圈22